JP2023003968A - Communication cable - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、通信用電線に関する。 TECHNICAL FIELD The present disclosure relates to communication wires.
自動車等の分野において用いられる通信用電線において、外部からのノイズの侵入や外部へのノイズの放出を低減するためのノイズ遮蔽層として、コア線の外周に、銅、アルミニウム、またそれらの金属を含む合金等よりなる金属層を備えたシールド体が配置される場合がある。例えば特許文献1に、金属箔シールドを備えた通信用電線が、開示されている。
Copper, aluminum, or their metals are used around the outer circumference of the core wire as a noise shielding layer to reduce the intrusion of noise from the outside and the emission of noise to the outside in communication wires used in fields such as automobiles. In some cases, a shield body having a metal layer made of an alloy or the like containing the metal is arranged. For example,
通信用電線においては、金属層を有するフィルム状のシールドを、横巻き状に配置するよりも、縦添え状に配置する方が、高いシールド性能が得られやすい。しかし、縦添え状のフィルム状シールドを用いる場合に、通信用電線を繰り返して屈曲させた際に、フィルム状シールドの金属層にクラックが形成される場合がある。屈曲は通信用電線を軸線方向に曲げるものであるため、フィルム状シールドにおいて、金属層のクラックは、軸線方向に交差する方向、つまり軸線方向に直交する方向またはそれに近い方向に形成されやすい。フィルム状シールドの金属層にクラックが形成されると、シールド性能の低下が起き、ノイズを十分に遮蔽できなくなる可能性がある。 In an electric wire for communication, it is easier to obtain high shielding performance by arranging a film-shaped shield having a metal layer in a tandem arrangement rather than by arranging it in a horizontal winding form. However, when a tandem film shield is used, cracks may be formed in the metal layer of the film shield when the communication wire is repeatedly bent. Since bending is to bend the communication wire in the axial direction, in the film shield, cracks in the metal layer are likely to be formed in a direction intersecting the axial direction, that is, a direction perpendicular to the axial direction or a direction close to it. If cracks are formed in the metal layer of the film-like shield, the shielding performance may be degraded and noise may not be sufficiently shielded.
特に自動車の分野では、自動運転技術の発達に伴い、車外映像認識に必要な情報等、多量の情報を高速で伝送可能な通信用電線が求められている。通信の高速化に伴い、ノイズの影響が深刻となるため、通信用電線に高いシールド性能を付与することが望まれる。よって、フィルム状シールドにおいて、上記のような屈曲に伴うクラックの形成は、抑えることが好ましい。しかし、自動車のドア内をはじめとした、屈曲を繰り返し受ける部分に配策された電線は、屈曲に起因して、フィルム状シールドにおいて、通信用電線の軸線方向に交差する方向のクラックが形成されやすい環境にある。 Especially in the field of automobiles, with the development of automatic driving technology, there is a demand for communication wires capable of transmitting a large amount of information at high speed, such as information necessary for recognizing images outside the vehicle. As the speed of communication increases, the influence of noise becomes more serious, so it is desired to impart high shielding performance to communication wires. Therefore, in the film shield, it is preferable to suppress the formation of cracks due to bending as described above. However, wires routed in a portion subjected to repeated bending, such as the inside of an automobile door, may develop cracks in the film shield in a direction intersecting the axial direction of the communication wire due to the bending. in a comfortable environment.
以上に鑑み、金属層を有するフィルム状のノイズシールド材において、シールド性能の低下につながるクラックの形成が抑制された通信用電線を提供することを課題とする。 In view of the above, it is an object of the present invention to provide a communication wire in which the formation of cracks, which leads to a decrease in shielding performance, is suppressed in a film-shaped noise shield material having a metal layer.
本開示にかかる通信用電線は、導体と、前記導体の外周を被覆する絶縁層とを有するコア線と、前記コア線の外周を縦添え状に包囲するフィルム状シールドと、を有し、前記フィルム状シールドは、金属層より構成された金属基層と、前記金属基層に密着した線状または帯状の部材であるストライプ材と、を有し、前記ストライプ材は、前記コア線の軸線方向に沿って延び、前記コア線の周方向に沿って間隔を空けて、複数が配置されている。 A communication wire according to the present disclosure includes a core wire having a conductor, an insulating layer covering the outer circumference of the conductor, and a film-like shield surrounding the outer circumference of the core wire in a tandem manner, The film-like shield has a metal base layer composed of a metal layer and a striped material that is a linear or band-like member that is in close contact with the metal base layer, and the striped material extends along the axial direction of the core wire. and a plurality thereof are arranged at intervals along the circumferential direction of the core wire.
本開示にかかる通信用電線は、金属層を有するフィルム状のノイズシールド材において、シールド性能の低下につながるクラックの形成が抑制された通信用電線となる。 The communication wire according to the present disclosure is a communication wire in which the formation of cracks that lead to deterioration of the shielding performance is suppressed in the film-shaped noise shield material having the metal layer.
[本開示の実施形態の説明]
最初に、本開示の実施態様を説明する。
本開示にかかる通信用電線は、導体と、前記導体の外周を被覆する絶縁層とを有するコア線と、前記コア線の外周を縦添え状に包囲するフィルム状シールドと、を有し、前記フィルム状シールドは、金属層より構成された金属基層と、前記金属基層に密着した線状または帯状の部材であるストライプ材と、を有し、前記ストライプ材は、前記コア線の軸線方向に沿って延び、前記コア線の周方向に沿って間隔を空けて、複数が配置されている。
[Description of Embodiments of the Present Disclosure]
First, embodiments of the present disclosure will be described.
A communication wire according to the present disclosure includes a core wire having a conductor, an insulating layer covering the outer circumference of the conductor, and a film-like shield surrounding the outer circumference of the core wire in a tandem manner, The film-like shield has a metal base layer composed of a metal layer and a striped material that is a linear or band-like member that is in close contact with the metal base layer, and the striped material extends along the axial direction of the core wire. and a plurality thereof are arranged at intervals along the circumferential direction of the core wire.
上記通信用電線においては、コア線の外周に配置されるフィルム状シールドが、金属基層を有することで、電磁波シールドとして機能し、コア線へのノイズの侵入、およびコア線からのノイズの放出を抑制する。線状または帯状の部材として構成されたストライプ材が、このフィルム状シールドの金属基層の表面に密着して、コア線の周方向に沿って複数設けられていることにより、フィルム状シールドの金属基層に、コア線の軸線方向に交差する方向に延びるクラックが形成されにくくなっている。また、軸線方向に交差する方向のクラックが形成されることがあっても、短いクラックの形成に留まる。通信用電線が繰り返して屈曲を受けても、軸線方向に交差する方向に長いクラックが形成されにくいことにより、自動車内等、屈曲を受けやすい環境でも、通信用電線が高いシールド性能を維持することができる。屈曲時に、フィルム状シールドの金属基層にクラックが形成されるとしても、コア線の軸線方向に沿ったクラックとなりやすい。軸線方向に沿って延びるクラックは、形成されたとしても、軸線方向に交差する方向のクラックと比較して、通信用電線のシールド性能の大幅な低下にはつながりにくい。 In the above-mentioned communication wire, the film-like shield arranged on the outer periphery of the core wire has a metal base layer, so that it functions as an electromagnetic wave shield, preventing noise from entering the core wire and emitting noise from the core wire. Suppress. A plurality of striped members configured as linear or strip-shaped members are closely attached to the surface of the metal base layer of the film-like shield and are provided along the circumferential direction of the core wire, thereby forming the metal base layer of the film-like shield. Furthermore, cracks extending in a direction crossing the axial direction of the core wire are less likely to be formed. Moreover, even if a crack is formed in a direction intersecting the axial direction, the crack is formed only as a short crack. To maintain high shielding performance of a communication wire even in an environment where it is susceptible to bending, such as inside an automobile, by preventing the formation of long cracks in a direction intersecting the axial direction even when the communication wire is repeatedly bent. can be done. Even if cracks are formed in the metal base layer of the film-like shield during bending, the cracks tend to occur along the axial direction of the core wire. Even if a crack extending along the axial direction is formed, it is less likely to lead to a significant deterioration in the shielding performance of the communication wire compared to a crack extending in a direction intersecting the axial direction.
ここで、前記通信用電線は、同軸電線として構成されており、前記フィルム状シールドの外側を包囲して、金属素線の編組体より構成された編組シールドをさらに有するとよい。同軸電線は、構造上、ノイズの影響を受けやすいが、上記フィルム状シールドをコア線の外周に備えることで、高いシールド性能を有し、さらに繰り返して屈曲を受けてもその高いシールド性能を維持することができる。さらに、フィルム状シールドに加えて、編組シールドが設けられることで、シールド性能が特に高くなる。 Here, the communication electric wire is configured as a coaxial electric wire, and preferably further includes a braided shield that surrounds the outer side of the film shield and is made of a braided body of metal wires. Due to its structure, coaxial wires are susceptible to noise, but by providing the above-mentioned film-like shield around the core wire, it has high shielding performance and maintains its high shielding performance even after repeated bending. can do. Furthermore, the provision of the braided shield in addition to the film shield enhances the shielding performance.
前記ストライプ材は、有機ポリマーを含む材料より構成されているとよい。すると、軽量でかつ安価な材料を用いて、ストライプ材を有するフィルム状シールドを簡便に形成することができる。さらに、フィルム状シールドに隣接して編組シールドが配置される場合に、ストライプ材が配置された箇所においては、金属基層がストライプ材を構成する有機ポリマーの層を介して編組シールドと接することになるため、ストライプ材が緩衝機能を果たし、通信用電線を屈曲させた際に、編組シールドから金属基層の面に、大きな負荷が印加されにくく、通信用電線の耐屈曲性が高くなる。 The stripe material is preferably made of a material containing an organic polymer. Then, it is possible to easily form a film shield having a striped material using a lightweight and inexpensive material. Furthermore, when the braided shield is arranged adjacent to the film-like shield, the metal base layer comes into contact with the braided shield through the organic polymer layer constituting the stripe material at the location where the stripe material is arranged. Therefore, the stripe material has a cushioning function, and when the communication wire is bent, a large load is less likely to be applied from the braided shield to the surface of the metal base layer, and the bending resistance of the communication wire is enhanced.
この場合に、前記ストライプ材は、導電性ポリマーを含む材料より構成されているとよい。すると、フィルム状シールドにおいて、金属基層とストライプ材が配置された面全体が導電性を有することになり、高いシールド性能が得られる。また、編組シールド等、フィルム状シールドと重ねて配置される導電性部材との間に、導通を確保しやすい。 In this case, the stripe material is preferably made of a material containing a conductive polymer. Then, in the film-like shield, the entire surface on which the metal base layer and the stripe material are arranged becomes conductive, and high shielding performance can be obtained. In addition, it is easy to ensure conduction between a film-like shield such as a braided shield and a conductive member that is placed in an overlapping manner.
あるいは、前記ストライプ材は、金属線または導電性繊維より構成されているとよい。すると、ストライプ材が高い材料強度を有することにより、フィルム状シールドの機械的強度を高めることができる。また、万一、金属基層にクラックが形成されることがあっても、導電性を有するストライプ材が、リターン電流が流れる経路として機能しうるため、高いシールド特性を維持できる。 Alternatively, the striped material may be composed of metal wires or conductive fibers. Then, since the striped material has high material strength, the mechanical strength of the film shield can be increased. Moreover, even if a crack is formed in the metal base layer, the conductive stripe material can function as a path through which the return current flows, so that high shielding properties can be maintained.
前記フィルム状シールドはさらに、前記金属基層とは異なる金属層として、金属被覆層を有し、前記ストライプ材が、前記金属基層と前記金属被覆層の間に挟まれているとよい。すると、金属基層の表面において、ストライプ材を、コア線の軸線方向に沿って延びた状態、また所定の間隔を空けて配列された状態に保持しやすい。また、金属基層に加えて、金属被覆層もシールド体として機能し、シールド性能の向上に寄与する。 The film shield may further have a metal coating layer as a metal layer different from the metal base layer, and the striped material may be sandwiched between the metal base layer and the metal coating layer. Then, on the surface of the metal base layer, it is easy to maintain the stripe material in the state of being extended along the axial direction of the core wire and in the state of being arranged at predetermined intervals. In addition to the metal base layer, the metal coating layer also functions as a shield body and contributes to the improvement of the shield performance.
前記フィルム状シールドはさらに、有機ポリマーを含むシート状のポリマー基材を有し、前記ポリマー基材の表面に、前記金属基層が形成され、前記金属基層の前記ポリマー基材と反対側の面に、前記ストライプ材が配置されているとよい。ポリマー基材を用いることで、金属基層を金属の薄膜として形成し、安定に保持しやすくなる。また、フィルム状シールド全体としての強度や取り扱い性を高めることができる。 The film-like shield further has a sheet-like polymer base material containing an organic polymer, the metal base layer is formed on the surface of the polymer base material, and the metal base layer has , the stripe material may be arranged. By using a polymer base material, the metal base layer can be formed as a metal thin film, and can be easily held stably. In addition, the strength and handleability of the film-like shield as a whole can be enhanced.
この場合に、前記通信用電線は、金属素線の編組体より構成され、前記コア線の外周を包囲する編組シールドを有し、前記フィルム状シールドは、前記ポリマー基材が配置されているのと反対側の面で、前記編組シールドと接触するとよい。通信用電線において、フィルム状シールドに加えて編組シールドを配置することで、シールド特性を効果的に高めることができる。この際、フィルム状シールドにおいて、ポリマー基材が配置されているのと反対の面、つまり金属基層の表面にストライプ材が配置された面、あるいは金属被覆層が配置された面を編組シールドに接触させることで、フィルム状シールドと編組シールドとの間で、導通を確保することができる。 In this case, the communication wire is composed of a braided body of metal wires, and has a braided shield surrounding the outer periphery of the core wire, and the film-like shield is arranged with the polymer base material. contact with the braided shield on the opposite side. By arranging the braided shield in addition to the film-like shield in the communication wire, the shielding characteristics can be effectively improved. At this time, in the film-like shield, the side opposite to the polymer substrate, that is, the side where the stripe material is arranged on the surface of the metal base layer, or the side where the metal coating layer is arranged is brought into contact with the braided shield. By doing so, conduction can be ensured between the film-like shield and the braided shield.
[本開示の実施形態の詳細]
以下、図面を用いて、本開示の実施形態にかかる通信用電線について、詳細に説明する。以下、平行、垂直等、部材の形状や配置を表す語には、幾何的に厳密な概念のみならず、通信用電線において一般に許容される誤差の範囲まで含むものとする。例えば、角度にして、±10°程度の誤差を含むものとする。
[Details of the embodiment of the present disclosure]
A communication wire according to an embodiment of the present disclosure will be described in detail below with reference to the drawings. Hereinafter, the terms such as parallel, perpendicular, etc. that express the shape and arrangement of members include not only geometrically strict concepts but also the range of errors that are generally permitted in communication wires. For example, it is assumed that the angle includes an error of about ±10°.
[1]第一の実施形態にかかる通信用電線
図1A,1Bに、本開示の第一の実施形態にかかる通信用電線1の構造を示す。図1Aは斜視図、図1Bは軸線方向に垂直に切断した断面図である。
[1] Communication Wire According to First Embodiment FIGS. 1A and 1B show the structure of a
(通信用電線の全体構成)
通信用電線1は、同軸電線として構成されている。具体的には、通信用電線1は、導体21と、導体21の外周を被覆する絶縁層22とを有するコア線2を備えている。そして、コア線2の外周に、フィルム状シールド3が設けられている。フィルム状シールド3の外周には、金属素線を編んだ編組体として構成された編組シールド4が設けられている。さらに、編組シールド4の外周に、シース層5が設けられている。
(Overall configuration of communication wire)
The
コア線2の外周に、フィルム状シールド3と編組シールド4を有する同軸電線として構成された、上記のような通信用電線1は、1GHz以上の高周波域の信号を伝送するのに、好適に用いることができる。しかし、本開示にかかる通信用電線1は、コア線2の外側を包囲して、フィルム状シールド3が設けられるものであれば、上記のような構造を有するものに限られず、通信周波数や用途に応じた構成を採用すればよい。例えば、上記の形態では、コア線2として、導体21と被覆層22を備えた絶縁電線を単独で用いているが、複数の絶縁電線を用いてもよい。具体的には、1対の絶縁電線を、相互に撚り合わせるか、並走させるかして、差動信号を伝送するように、コア線2を構成することができる。また、ノイズの影響がそれほど大きくない場合には、編組シールド4を省略してもよい。さらに、上記の形態では、説明した各層を、それぞれ内側の構成層の外周に直接接触させて形成しているが、通信用電線1は、上記で説明した各層以外の構成層を、適宜含むものであってもよい。以下、上記で例示した同軸型の通信用電線1の各構成部材について説明する。
The
コア線2は、通信用電線1において、電気信号の伝送を担う信号線であり、導体21と、導体21の外周を被覆する絶縁層22とを有している。導体21および絶縁層22を構成する材料は、特に限定されるものではない。導体21を構成する材料としては、種々の金属材料を用いることができるが、高い導電性を有する等の点から、銅または銅合金を用いることが好ましい。導体21は、単線として構成されてもよいが、屈曲時の柔軟性を高める等の観点から、複数の素線(例えば7本)が撚り合わせられた撚線として構成されることが好ましい。絶縁層22は、コア線2において、導体21を絶縁するものであり、有機ポリマーを含む材料より構成される。有機ポリマーの種類は、特に限定されるものではなく、ポリオレフィンやオレフィン系共重合体等のオレフィン系ポリマー、ポリ塩化ビニル等のハロゲン系ポリマー、各種エンジニアリングプラスチック、エラストマー、ゴム等を挙げることができる。絶縁層22には、有機ポリマーに加えて、適宜添加剤が含有されてもよい。
The
フィルム状シールド3は、後に詳しく説明するが、ポリマー基材31と、金属基層32と、列をなす複数のストライプ材33が積層された複合体として構成されている。フィルム状シールド3は、金属基層32を有することで、ノイズシールド部材として機能する。つまり、外部の電磁波がコア線2に侵入し、コア線2を伝送される信号にノイズが生じること、またコア線2を伝送される信号によって発生する電磁波が外部に放出され、ノイズ源となることを抑制する。
The film-
フィルム状シールド3は、コア線2の外周に、縦添え状に配置される。つまり、コア線2の周方向に沿って、フィルム状シールド3の面でコア線2の外周を包み込んで、フィルム状シールド3が配置されている。フィルム状シールド3を縦添え状に配置することにより、横巻き状に配置する形態(テープ状にしたフィルム状シールドをコア線2の外周に螺旋巻きする形態)と比較して、高いシールド性能が得られる。
The film-
コア線2の外周にフィルム状シールド3を配置する際の表裏の方向は、限定されないが、編組シールド4をフィルム状シールド3と併用する場合には、ポリマー基材31が配置されているのと反対側の面で編組シールド4と接触するように、フィルム状シールド3を配置するとよい。つまり、金属基層32の表面にストライプ材33が配置された面を、編組シールド4の方向に向ければよい。図示した形態では、ポリマー基材31の面を内側に、金属基層32の表面にストライプ材33が配置された面を外側に向ければよい。すると、金属基層32の面のうち、ストライプ材33に被覆されずに露出した箇所において、編組シールド4との間の導通を確保することができる。
The direction of the front and back when the film-
編組シールド4は、複数の金属素線が相互に編み込まれて、中空筒状に成形された編組体として構成されている。編組シールド4を構成する金属素線としては、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属材料、あるいはそれら金属材料の表面に、スズ等によってめっきを施したものを例示することができる。通信用電線1において、編組シールド4は必須に設けられるものではないが、設けることで、フィルム状シールド3の金属基層32とともに、ノイズシールド部材として機能する。編組シールド4は、フィルム状シールド3よりも外側に設けても、内側に設けてもよいが、図示したように、外側に設ける方が、信号損失の低減等の観点で好ましい。
The
シース層5は、通信用電線1の最外層として配置されるものであり、内側に配置されたコア線2、フィルム状シールド3、編組シールド4を保護する役割を果たす。シース層5は、有機ポリマーを含む材料より構成されている。有機ポリマーの種類は、特に限定されるものではなく、ポリオレフィンやオレフィン系共重合体等のオレフィン系ポリマー、ポリ塩化ビニル等のハロゲン系ポリマー、各種エンジニアリングプラスチック、エラストマー、ゴム等を挙げることができる。シース層5には、有機ポリマーに加えて、適宜添加剤が含有されてもよい。さらに、シース層5には、粉末状の磁性材料、特に軟磁性材料が含有されてもよい。すると、通信用電線1において、シース層5が、フィルム状シールド3および編組シールド4とともに、ノイズシールド機能を果たすものとなる。軟磁性材料としては、フェライト等の金属酸化物、鉄(純鉄または少量の炭素を含む鉄)、各種磁性ステンレス鋼やFe-Ni系合金(パーマロイ)等の合金を例示することができる。
The
(フィルム状シールドの詳細)
図1A,1Bの通信用電線1の全体図に示すように、また図2にフィルム状シールド3の構造を斜視図にて表示するように、フィルム状シールド3は、ポリマー基材31と、金属基層32と、複数のストライプ材33の列を、この順に積層されて有する複合体として構成されている。
(Details of film shield)
As shown in the overall diagrams of the
ポリマー基材31は、有機ポリマーを含む材料より構成されるシート状の部材である。ポリマー基材31は、フィルム状シールド3に必須に設けられるものではないが、ポリマー基材31を利用することで、金属の薄層としての金属基層32を、簡便に形成し、安定に保持ことができる。また、フィルム状シールド3の機械的強度や取り扱い性を高めることができる。ポリマー基材31を構成する有機ポリマーは、特に限定されるものではないが、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリプロピレン(PP)等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル(PVC)等を例示することができる。特に、機械的強度の高さ等の観点から、PETを好適に用いることができる。ポリマー基材31は、有機ポリマーに加えて、各種添加剤を適宜含むものであってもよい。
The
金属基層32は、ポリマー基材31の一方の面を覆う連続した金属層として構成されており、通信用電線1において、静電遮蔽により電磁的ノイズを遮蔽するシールド部材としての役割を果たす。金属基層32を構成する金属の種類は、特に限定されるものではないが、シールド材として汎用されている金属である銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、銀、銀合金、金、金合金等を、本実施形態においても、好適に用いることができる。特に、銅または銅合金を用いることが好ましい。複数の金属材料の層が積層されて、金属基層32を構成していてもよい。金属基層32は、ポリマー基材31の面に対して、蒸着、めっき、接着等によって、一体に接合されている。
The
ストライプ材33は、線状または帯状の部材として構成されている。フィルム状シールド3において、複数のストライプ材33が、金属基層32の表面、つまりポリマー基材31と接しているのと反対側の金属基層32の面に、密着して配置されている。ここで、ストライプ材33について、線状または帯状であるとは、長手方向(方向A1)の寸法よりも幅方向(方向A2)の寸法が小さい形状を指す。線状の場合は、厚さ方向の寸法が幅方向の寸法と同じかそれよりも大きく、帯状の場合は、厚さ方向の寸法が幅方向の寸法よりも小さい。本第一の実施形態においては、ストライプ材33は、帯状の部材であることが、特に好ましい。
The
ストライプ材33は、線状または帯状の部材として構成されていれば、特にその材料を限定されるものではないが、金属基層32の構成材料よりも高い耐屈曲性を有していることが好ましい。つまり、通信用電線1に曲げを加えた際に、金属基層32よりも、クラックや断裂等の損傷を生じにくい材料を用いて、ストライプ材33を構成することが好ましい。
The material of the
本第一の実施形態にかかる通信用電線1においては、ストライプ材33は、有機ポリマーを含む材料より構成されている。好ましくは、ストライプ材33は、有機ポリマーを主成分として構成されている。ストライプ材33を構成する有機ポリマーは、特に限定されるものではないが、PET、PP等のポリオレフィン、PVCをはじめとする熱可塑性樹脂、また各種の硬化性樹脂を例示することができる。特に、機械的強度の高さ等の観点から、PETを好適に用いることができる。ストライプ材33は、有機ポリマーに加えて、各種添加剤を適宜含むものであってもよい。さらに、ストライプ材33は、導電性ポリマーを含む材料より構成され、全体として導電性を有していることが好ましい。この場合に、ストライプ材33を構成する材料は、有機ポリマー自体が導電性ポリマーよりなっても、導電性の添加剤を各種有機ポリマーに混合することによって導電性を付与されたものであってもよい。複数のストライプ材33は、全て同じ材料より構成されても、構成材料の異なる複数のストライプ材33が混在してもよい。
In the
ストライプ材33は、金属基層32の表面において、コア線2の軸線方向(コア線2が延びる長手方向)A1に沿って延びている。また、複数のストライプ材33が、コア線2の周方向A2、つまり軸線方向A1に直交する方向に沿って、相互に間隔を空けて配置されている。複数のストライプ材33は、相互に平行となっている。
The
フィルム状シールド3において、金属基層32の表面に、コア線2の軸線方向A1に沿ったストライプ材33が複数配置されていることにより、金属基層32に、ストライプ材33が配置された箇所を横切るクラックが生じにくくなっている。クラックの生成および進展が、ストライプ材33の存在によって、妨げられるからである。そのため、金属基層32において、コア線2の軸線方向A1に交差する方向、つまり軸線方向A1に直交する方向A2あるいはそれに近い方向に延びるクラックの形成が、起こりにくい。また、軸線方向A1に交差する方向に延びるクラックが形成されるとしても、そのクラックが短いものに抑えられる。
In the film-
もし、金属基層32の表面にストライプ材33が配置されていないとすれば、通信用電線が屈曲を繰り返して受けた際に、屈曲箇所において、金属基層32にクラックが生じやすい。屈曲は、コア線2の軸線方向A1に沿って起こるため、金属基層32には、軸線方向A1に沿って曲げ伸ばしする方向の力が印加され、その力の印加によって、軸線方向A1に交差する方向にクラックが生じやすい。金属基層32に生じたクラックは、フィルム状シールド3のシールド性能を低下させるものとなる。特に、クラックが軸線方向A1に直交する方向A2、またはそれに近い方向に延びているほど、シールド性能の低下が著しくなる。金属基層32の面を軸線方向A1に沿って流れるリターン電流の経路が、クラックによって寸断され、リターン電流がクラックを迂回して流れるようになり、ノイズを打ち消しきれなくなるからである。近年、自動車に搭載される通信用電線においては、高周波数化に伴って、高いノイズシールド性能が要求されるようになっているが、自動車内のドア部等に配策される通信用電線は、軸線方向に屈曲させる方向の負荷を頻繁に受けるため、ノイズシールド性を低下させる要因となる軸線方向に交差するクラックの形成を、起こしやすくなっている。
If the
これに対し、本実施形態にかかる通信用電線1においては、繰り返して屈曲を受けても、フィルム状シールド3の金属基層32にストライプ材33が配置されていることにより、ストライプ材33を横切って軸線方向A1に交差する方向に延びるクラックが生じにくいため、屈曲を受ける環境でも、長期にわたって、高いシールド性能が維持される。よって、自動車内等、屈曲方向の負荷を受けやすく、しかも高いノイズシールド性が要求される箇所において、本実施形態にかかる通信用電線1を好適に用いることができる。
On the other hand, in the
フィルム状シールド3において、コア線2の軸線方向A1に沿った方向、つまり軸線方向A1に平行な方向またはそれに近い方向に延びるクラックは、ストライプ材33を設けていても、金属基層32に形成されうるが、後の実施例に示すように、軸線方向A1に沿った方向のクラックは、軸線方向A1に交差する方向のクラックほどは、金属基層32のシールド性能を低下させるものとはならない。軸線方向A1に沿ったクラックは、金属基層32を流れるリターン電流の経路に大きな影響を与えにくいからである。通信用電線1において屈曲が繰り返して加えられた際に、金属基層32にクラックが形成されることで、金属基層32に印加される応力を緩和することができる。よって、フィルム状シールド3の金属基層32において、屈曲時に、ストライプ材33の存在によって、軸線方向A1に交差する方向のクラックが金属基層32に形成されるのを抑えながら、軸線方向A1に沿ったクラックが形成されれば、クラック形成によるシールド性能の大幅な低下を避けながら、応力緩和によって、金属基層32における屈曲に伴う力学的負荷を低減することができる。
In the film-
さらに、本実施形態にかかる通信用電線1においては、フィルム状シールド3に設けられるストライプ材33が、有機ポリマーを含む材料より構成されていることにより、屈曲によるシールド性能の低下を抑制することに加え、屈曲によって隣接する部材からフィルム状シールド3に印加される負荷を低減することによっても、通信用電線1の耐屈曲性を高めるものとなる。具体的には、ストライプ材33の有機ポリマーの層が、金属基層32と編組シールド4の間に介在することで、ストライプ材33が緩衝機能を示すものとなる。つまり、金属基層32が編組シールド4との接触によって編組シールド4から屈曲時に受ける負荷や、その負荷による金属基層32の歪みが、有機ポリマーの層として構成されたストライプ材33の介在によって緩和され、屈曲に伴って金属基層32に無理な変形やクラック等の損傷が生じにくくなる。
Furthermore, in the
フィルム状シールド3において、ストライプ材33によって軸線方向A1に交差するクラックの形成を効率的に抑制する観点、また周方向A2の各位置においてその効果を得る観点から、ストライプ材33の配置間隔d1は、長さにして1mm以下、また周長(コア線2の周方向A2に沿って金属基層32の面を1周する直線の長さ)の15%以下であることが好ましい。ストライプ材33の配置間隔d1が小さいほど、クラック抑制の効果が高くなるため、ストライプ材33の配置間隔d1に特に下限は設けられないが、例えば、金属基層32の面へのストライプ材33の配置を簡便にする等の観点から、配置間隔d1は、長さにして0.4mm以上、また周長の5%以上としておくとよい。ストライプ材33は、周方向A2に沿って、必ずしも等間隔に配置しなくてもよいが、周方向A2の各位置において同等のクラック抑制効果を得る観点から、±10%以内程度の誤差で、等間隔に配置しておくことが好ましい。
In the
金属基層32の表面全体の面積のうち、ストライプ材33を設ける領域の面積(ストライプ材33に被覆された領域の面積)である被覆率は、軸線方向A1に交差するクラックの形成を効果的に抑制する観点から、40%以上とすることが好ましい。一方、ストライプ材33に被覆されていない金属基層32の面において、編組シールド4との導通を十分に確保する観点から、その被覆率は、80%以下であることが好ましい。なお、ストライプ材33が、導電性ポリマーを含んでおり、全体として導電性を示す場合には、ストライプ材33に被覆された箇所においても、編組シールド4との間に導通を得ることができる。
Of the area of the entire surface of the
有機ポリマーを含んでなるストライプ材33を金属基層32の表面に密着させる方法は、特に限定されるものではないが、接着を利用することが好適である。この場合に、ストライプ材33の構成材料自体が、金属基層32に対して接着性を示す熱可塑性樹脂や各種硬化性樹脂よりなる場合には、液状の樹脂材料を所定のストライプ状のパターンで金属基層32の表面に配置して、その後固化させることで、ストライプ材33を形成すればよい。一方、ストライプ材33の構成材料が、それ自体で金属基層32に対して接着性を示さない場合や、液状で金属基層32の表面に配置することが難しい場合等には、ストライプ材33の構成材料とは異なる接着剤や粘着剤を用いて、ストライプ材33を金属基層32の表面に接着すればよい。ストライプ材33が、導電性ポリマーを含み、全体として導電性を示すものである場合には、接着剤や粘着剤としても、導電性を有するものを用いることが好ましい。なお、接着剤や粘着剤を用いてストライプ材33を金属基材32の面に接着する場合に、ストライプ材33の取り扱い性を高める等の目的で、所定の間隔を空けて相互に平行に配置された隣り合うストライプ材33の間が、ストライプ材33が延びる方向(軸線方向A1)に交差して配置された交差材によって連結されていてもよいが、金属基層32の表面において軸線方向A1に沿ったクラックの形成を許容しやすくする観点、金属基層32と編組シールド4の間の導通を確保しやすくする観点等から、金属基層32の面上で交差材が占める面積を、ストライプ材33が占める面積の20%以下に抑えておくとよい。
The method of adhering the
なお、本第一の実施形態にかかる通信用電線1を構成するフィルム状シールド3においては、構造の簡素性や軽量性の観点から、金属基層32の表面にストライプ材33を配置した面の上には、他の層が設けられない方が好ましい。しかし、次に説明する本開示の第二の形態にかかる通信用電線1’を構成するフィルム状シールド3’と同様に、ストライプ材33が設けられた金属基層32の表面に、金属被覆層35が設けられ、ストライプ材33を金属基層32と金属被覆層35の間に挟み込むものとしてもよい。
In addition, in the film-shaped
[2]第二の実施形態にかかる通信用電線
次に、本開示の第二の実施形態にかかる通信用電線について説明する。図3A,3Bに、本開示の第二の実施形態にかかる通信用電線1’の構造を示す。図3Aは斜視図、図3Bは軸線方向に垂直に切断した断面図である。また、図4に、第二の実施形態にかかる通信用電線1’に含まれるフィルム状シールド3’の構造を、斜視図にて示す。以降、第一の実施形態にかかる通信用電線1と共通する構成については、図面中に対応する符号で表示し、説明を省略する。
[2] Communication wire according to second embodiment Next, a communication wire according to a second embodiment of the present disclosure will be described. 3A and 3B show the structure of a communication wire 1' according to a second embodiment of the present disclosure. 3A is a perspective view, and FIG. 3B is a cross-sectional view cut perpendicularly to the axial direction. Moreover, FIG. 4 shows a perspective view of the structure of a film shield 3' included in the communication wire 1' according to the second embodiment. Hereinafter, configurations common to those of the
第二の実施形態にかかる通信用電線1’は、第一の実施形態にかかる通信用電線1と同様の構成を有しているが、第一の実施形態とは異なる構成のフィルム状シールド3’を備えている。第二の実施形態にかかる通信用電線1’のフィルム状シールド3’は、ポリマー基材31、金属基層32、ストライプ材34、金属被覆層35をこの順に積層した複合体として構成されている。これらのうち、ポリマー基材31および金属被覆層35は、任意の構成部材ではあるが、備えられることが好ましい。ポリマー基材31が備えられる場合に、通信用電線1’において、フィルム状シールド3’は、ポリマー基材31が配置されているのと反対の面、つまりストライプ材34および金属被覆層35が配置されている方の面で、編組シールド4と接触するように配置される。
A communication wire 1' according to the second embodiment has a configuration similar to that of the
この第二の実施形態におけるフィルム状シールド3’において、ポリマー基材31および金属基層32としては、上記第一の実施形態におけるフィルム状シールド3と同様のものを用いることができる。しかし、ストライプ材34は、本実施形態においては、導電性の線状の部材として構成されている。より具体的には、ストライプ材34は、金属線または導電性繊維より構成されている。ストライプ材34の具体的な構成材料は特に限定されるものではないが、金属線の場合には、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属材料、あるいはそれら金属材料の表面に、スズ等によってめっきを施したものを好適に用いることができる。金属線は、単線であっても、撚線であってもよいが、細径性確保等の観点から、単線であることが好ましい。一方、ストライプ材34が導電性繊維である場合には、金属線以外の可撓性を有する線材であれば、その組成を特に限定されるものではないが、有機ポリマー中に金属や炭素材料等の導電性物質の粉末を混合して繊維状としたもの、有機ポリマーの繊維の外周に金属層を設けたもの等を例示することができる。
In the film shield 3' of the second embodiment, the
金属被覆層35は、連続した金属層として構成されており、金属基層32に対してストライプ材34を密着させる役割を果たす。また、金属被覆層35も、金属基層32とともに、ノイズシールド材として機能する。金属被覆層35を構成する材料としても、金属基層32と同様に、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、銀、銀合金、金、金合金等を好適に用いることができる。特に、銅または銅合金を用いることが好ましい。金属被覆層35も、金属基層32と同様に、有機ポリマーよりなる基材と複合されていてもよいが、フィルム状シールド3’の外周に編組シールド4が設けられる場合には、金属被覆層35と編組シールド4の間の導通を確保する観点から、金属被覆層35は、基材と複合されない、自立した金属箔として構成されていることが好ましい。
The
フィルム状シールド3’において、線状のストライプ材34は、金属基層32と金属被覆層35の間に挟み込まれることで、金属基層32に対して密着している。金属被覆層35による挟み込みに加えて、あるいはその代わりに、金属基層32の面に対してストライプ材34が、接着剤や粘着剤を介して接着されていてもよい。この場合に、接着剤や粘着剤も導電性を有するものであることが好ましい。また、ストライプ材34は、金属基層32に加えて、金属被覆層35にも接着されてもよい。金属基層32と金属被覆層35が、ストライプ材34が配置されていない箇所において、相互に接合されていてもよい。
In the film-
本実施形態においても、上記第一の実施形態と同様に、フィルム状シールド3’において、コア線2の軸線方向A1に沿って複数のストライプ材34が配置されていることで、通信用電線1’が屈曲を受けることがあっても、金属基層32の面に、軸線方向A1に交差するクラックの形成が抑制され、また軸線方向A1に交差するクラックが形成されることがあっても、そのクラックが短いものに抑えられる。その結果、通信用電線1’が屈曲を繰り返し受けても、高いシールド性能が維持される。また、ストライプ材34が導電性の材料より構成されていることで、屈曲等の影響で金属基層32に万一クラックが形成されることがあっても、ストライプ材34がリターン電流のパスとして機能することにより、フィルム状シールド3’全体として、シールド性能を維持することができる。さらに、ストライプ材34が高い材料強度を有することにより、ストライプ材34が補強材としても機能し、フィルム状シールド3’の機械的強度を高める役割を果たす。特にストライプ材34が金属線より構成される場合に、リターンパスとしての機能および補強材としての機能を効果的に果たすことができる。
In the present embodiment, as in the first embodiment, a plurality of
本実施形態においても、上記第一の実施形態と同様の観点から、フィルム状シールド3’において、ストライプ材34の配置間隔d1は、長さにして1mm以下、また周長の15%以下であることが好ましい。一方、ストライプ材34の配置間隔d1に特に下限は設けられないが、例えば、長さにして0.4mm以上、また周長の5%以上としておくとよい。ストライプ材34は、周方向A2に沿って、必ずしも等間隔に配置しなくてもよいが、±10%以内程度の誤差で、等間隔に配置しておくことが好ましい。また、十分なクラック抑制効果および補強材としての機能を得る観点から、ストライプ材34の線径は、0.6mm以上であることが好ましい。一方、十分な可撓性を確保する観点から、ストライプ材34の線径は、0.1mm以下であるとよい。また、本実施形態においても、所定の間隔を空けて相互に平行に配置された隣り合うストライプ材34の間が交差材によって連結されていてもよいが、金属基層32の面上で交差材が占める面積を、ストライプ材34が占める面積の20%以下に抑えておくとよい。
Also in this embodiment, from the same viewpoint as in the first embodiment, in the film shield 3', the arrangement interval d1 of the
以下に実施例を示す。なお、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。ここでは、フィルム状シールドの金属基層に形成されるクラックの方向と、シールド性能への影響との関係を調べた。 Examples are shown below. However, the present invention is not limited to these examples. Here, the relationship between the direction of cracks formed in the metal base layer of the film shield and the effect on the shield performance was investigated.
(試料の作製)
試料A~Dとして、4種類の同軸型の通信用電線を準備した。4種いずれについても、導体(導体断面積:0.61mm2)の外周を絶縁層で被覆したコア線の外周に、フィルム状シールド、編組シールド、シース層をこの順に配置した。フィルム状シールドとしては、PET基材(厚さ:12μm)の一方面に、銅の金属基層(厚さ:9μm)を一体に接合したものを用い、金属基層の面を外側に向けて、コア線の外周に配置した。
(Preparation of sample)
As samples A to D, four types of coaxial communication wires were prepared. For all four types, a film-like shield, a braided shield, and a sheath layer were arranged in this order on the outer periphery of a core wire in which the outer periphery of a conductor (conductor cross-sectional area: 0.61 mm 2 ) was covered with an insulating layer. As the film shield, a PET substrate (thickness: 12 μm) was integrally bonded to a copper metal base layer (thickness: 9 μm) on one side. Placed around the line.
試料A~Dの通信用電線は、フィルム状シールドにおけるスリットの有無および配置角度において、相互に異なっている。図5A~5Cに示すように、試料A~Cにおいては、フィルム状シールドの金属基層の面に、クラックのモデルとして、スリットを形成した。いずれの試料においても、スリットは、金属基およびPET基材を厚み方向に貫通する開口として形成した。スリットの長さ(図中のd2)は1mmとし、幅は加工可能な最小値とした。試料A~Cはスリットの配置角度において相互に異なっており、試料Aではコア線の軸線方向に平行な配置、試料Bではコア線の軸線方向に対して45°傾斜した斜めの配置、試料Cでは、コア線の軸線方向に垂直な配置とした。いずれの試料においても、スリットの間隔(図中のd3)は2mmとした。試料Dは、参照用として、フィルム状シールドにスリットを設けないものとした。 The communication wires of Samples A to D are different from each other in the presence or absence of slits in the film-like shield and the arrangement angle. As shown in FIGS. 5A to 5C, in samples A to C, a slit was formed as a crack model on the surface of the metal base layer of the film shield. In any sample, the slit was formed as an opening penetrating through the metal substrate and the PET substrate in the thickness direction. The length of the slit (d2 in the figure) was set to 1 mm, and the width was set to the minimum workable value. Samples A to C differ from each other in the arrangement angle of the slits. Sample A is arranged parallel to the axial direction of the core wire, Sample B is arranged obliquely at an angle of 45° to the axial direction of the core wire, and Sample C is arranged. In , the arrangement was made perpendicular to the axial direction of the core wire. The slit interval (d3 in the figure) was 2 mm for all samples. For sample D, the film-like shield was not provided with slits for reference.
(試験方法)
試料A~Dの各通信用電線を長さ1200mmに切り出し、3GHzまでの領域で、遮蔽減衰量を計測した。測定は、IEC 62153-4-4に基づいた試験方法により行った。
(Test method)
Each communication wire of Samples A to D was cut to a length of 1200 mm, and shielding attenuation was measured in a region up to 3 GHz. The measurement was performed by a test method based on IEC 62153-4-4.
(試験結果)
図6に、試料A~Dについての遮蔽減衰量の測定結果を示す。横軸に測定周波数、縦軸に遮蔽減衰量(単位:dB)を表示しており、各周波数における測定値が縦軸の下方に位置するほど、高いシールド性能が得られていることを示す。
(Test results)
FIG. 6 shows the measurement results of shielding attenuation for samples AD. The horizontal axis indicates the measurement frequency, and the vertical axis indicates the shielding attenuation (unit: dB). The lower the measured value at each frequency on the vertical axis, the higher the shielding performance.
図6によると、フィルム状シールドにスリットを形成していない試料Dにおいて、最も高いシールド性能が得られている。コア線の軸線方向に平行にスリットを形成した試料Aでは、スリットを形成していない試料Dと比較して、シールド性能が低下しているが、その低下量はわずかである。特に、おおむね2GHzよりも高周波の領域では、試料Dと遮蔽減衰量がほぼ同じになっている。これに対し、スリットを軸線方向に対して角度をもたせて形成した試料Bおよび試料Cでは、試料Dと比較して、シールド性能が大幅に低くなっている。特に、スリットを軸線方向に垂直に形成した試料Cでは、シールド性能の低下が著しい。 According to FIG. 6, the highest shielding performance is obtained in the sample D in which the slits are not formed in the film-like shield. Sample A, in which slits were formed parallel to the axial direction of the core wire, had lower shielding performance than Sample D, in which no slits were formed, but the amount of the reduction was slight. In particular, in the region of frequencies higher than about 2 GHz, the shielding attenuation amount is almost the same as that of the sample D. On the other hand, in the samples B and C in which the slits are formed at an angle with respect to the axial direction, the shielding performance is significantly lower than that of the sample D. In particular, Sample C, in which the slits are formed perpendicular to the axial direction, exhibits a marked decrease in shielding performance.
以上より、通信用電線に配置されるフィルム状シールドにおいて、金属基層にスリットが形成されると、スリットが延びる方向が、コア線の軸線方向に垂直な方向に近いほど、シールド性能の低下が大きくなることが分かる。スリットの延びる方向が軸線方向に平行であれば、スリットが形成されたとしても、シールド性能への影響は、ごく小さく抑えられる。特に、高周波数の領域において、シールド性能への影響が小さくなり、スリットを形成しているにもかかわらず、高いシールド性能が維持される。 From the above, when a slit is formed in the metal base layer in a film-shaped shield arranged on a communication wire, the closer the extending direction of the slit is to the direction perpendicular to the axial direction of the core wire, the greater the decrease in shielding performance. I know it will be. If the direction in which the slit extends is parallel to the axial direction, even if the slit is formed, the effect on the shielding performance can be minimized. In particular, in a high-frequency region, the effect on shielding performance is reduced, and high shielding performance is maintained despite the formation of slits.
本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。 The present invention is by no means limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
1,1’ 通信用電線
2 コア線
21 導体
22 絶縁層
3,3’ フィルム状シールド
31 ポリマー基材
32 金属基層
33,34 ストライプ材
35 金属被覆層
4 編組シールド
5 シース層
A1 コア線の軸線方向
A2 コア線の周方向
d1 ストライプ材の配置間隔
d2 スリットの長さ
d3 スリットの間隔
1, 1'
Claims (8)
前記コア線の外周を縦添え状に包囲するフィルム状シールドと、を有し、
前記フィルム状シールドは、
金属層より構成された金属基層と、
前記金属基層に密着した線状または帯状の部材であるストライプ材と、を有し、
前記ストライプ材は、前記コア線の軸線方向に沿って延び、前記コア線の周方向に沿って間隔を空けて、複数が配置されている、通信用電線。 a core wire having a conductor and an insulating layer covering the outer periphery of the conductor;
a film-shaped shield that surrounds the outer periphery of the core wire in a tandem manner,
The film-like shield is
a metal base layer composed of a metal layer;
and a striped material, which is a linear or strip-shaped member in close contact with the metal base layer,
The wire for communication, wherein the stripe material extends along the axial direction of the core wire, and a plurality of the stripe materials are arranged at intervals along the circumferential direction of the core wire.
前記フィルム状シールドの外側を包囲して、金属素線の編組体より構成された編組シールドをさらに有する、請求項1に記載の通信用電線。 The communication wire is configured as a coaxial wire,
2. The electric wire for communication according to claim 1, further comprising a braided shield made of a braided body of metal wires surrounding the outside of said film-like shield.
前記ストライプ材が、前記金属基層と前記金属被覆層の間に挟まれている、請求項1から請求項5に記載の通信用電線。 The film-like shield further has a metal coating layer as a metal layer different from the metal base layer,
6. The communication wire according to claim 1, wherein said striped material is sandwiched between said metal base layer and said metal covering layer.
前記ポリマー基材の表面に、前記金属基層が形成され、
前記金属基層の前記ポリマー基材と反対側の面に、前記ストライプ材が配置されている、請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の通信用電線。 The film-like shield further has a sheet-like polymer base material containing an organic polymer,
The metal base layer is formed on the surface of the polymer base,
The communication wire according to any one of claims 1 to 6, wherein the striped material is arranged on the surface of the metal base layer opposite to the polymer base material.
前記フィルム状シールドは、前記ポリマー基材が配置されているのと反対側の面で、前記編組シールドと接触する、請求項7に記載の通信用電線。 The communication wire is composed of a braided body of metal wires and has a braided shield surrounding the outer circumference of the core wire,
8. The telecommunication wire of claim 7, wherein the filmy shield contacts the braided shield on the side opposite to where the polymeric substrate is located.
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